聚合物改性混凝土抗冻耐久性试验研究

为研究聚合物掺量对混凝土抗冻性能的影响,选择后掺法制作了聚灰比分别为0、5%、10%、15%、20%的五组试件,采用快冻法冻至不同循环次数后观察外观损伤变化,测其质量、动弹性模量及抗折强度变化,并计算耐久性系数。以动弹性模量为损伤变量,分析了冻融损伤、聚合物掺量与抗折强度之间的关系,通过分析建立了聚合物改性混凝土冻融后抗折强度衰减方程。经过试验得到,当聚合物掺量为15%~20%时对混凝土的抗冻性能改善效果最好。     

冻融-碳化耦合作用下矿渣-粉煤灰再生混凝土试验研究

通过在含有100%再生粗骨料的混凝土中同时掺入20%的矿渣和0%,15%,30%掺量的粉煤灰,并进行碳化、冻融和冻融-碳化耦合试验,研究冻融和碳化环境对再生混凝土耐久性的影响,对比分析试件抗压强度、质量损失率、相对动弹性模量、碳化深度的变化规律,建立冻融-碳化耦合作用下矿渣-粉煤灰再生混凝土抗压强度模型。结果表明:粉煤灰掺量为15%时,再生混凝土的抗冻性能最好,当冻融次数大于100次后,粉煤灰对再生混凝土抗冻性能的促进作用开始减弱;粉煤灰掺量越多,再生混凝土的抗碳化性能越弱,当粉煤灰掺量为30%时,其碳化深度是粉煤灰掺量为0试件的2倍以上;在冻融-碳化耦合环境中,冻融作用促进了碳化深度的增长,碳化作用加剧了矿渣-粉煤灰再生混凝土的冻融破坏;建立的矿渣-粉煤灰再生混凝土冻融-碳化耦合抗压强度模型能较好地反应冻融-碳化耦合环境下的抗压强度退化规律。     

纳米粒子和钢纤维增强混凝土抗碳化和抗渗性能

为探明纳米粒子和钢纤维对混凝土抗碳化性能和抗渗性的影响,采用混凝土渗水高度试验法测得了抗渗试件在压力水作用下的渗水高度,并对试件进行了3,7,14 d,28 d碳化试验,测得了试件相应龄期的碳化深度。纳米粒子的掺量分别为1%,3%,5%,7%,9%,钢纤维体积掺量分别为0.5%,1%,1.5%,2%,2.5%。试验结果表明:纳米SiO_2在一定掺量范围内可以提高混凝土的抗碳化性能,但过量就会对混凝土抗碳化性能产生不利影响;随着纳米SiO_2掺量的增加,混凝土的抗渗透性能先增强后降低;掺入适量钢纤维可以提高纳米混凝土的抗碳化性能,但过量的钢纤维会降低纳米混凝土的抗碳化性能;掺入钢纤维会降低纳米混凝土的抗渗性能。     

偏高岭土混凝土碳化及其力学性能

将偏高岭土以同等质量替代水泥（0、5%、10%、15%）掺入混凝土中,对偏高岭土混凝土进行了不同龄期（0、7、28 d）的碳化试验以及碳化后的抗压和抗折强度试验。研究了不同偏高岭土掺量下混凝土的碳化性能,探讨了混凝土抗压强度、抗折强度、脆性系数随碳化龄期和偏高岭土掺量的变化规律,预测了偏高岭土混凝土碳化深度、抗压和抗折强度的模型。结果显示：偏高岭土可有效提高混凝土的抗碳化性能。随偏高岭土掺量的增多,试件抗压强度、抗折强度及脆性系数均逐渐增大,随碳化龄期的不断增长抗压强度和脆性系数先增大后逐渐减小,抗折强度逐渐降低。     

复合助剂改性混凝土的碳化性能

采用正交试验方法,研究了水胶比、胶粉掺量、硅粉掺量以及消泡剂掺量对混凝土碳化性能的影响规律。结果表明:水胶比、胶粉掺量、硅粉掺量以及消泡剂掺量4个因素对混凝土的碳化性能影响的主次顺序是胶粉掺量最大,消泡剂掺量次之,水胶比第三,硅粉掺量最小;胶粉掺量对混凝土碳化的影响存在两个拐点,4%时混凝土的抗碳化性最差,8%时抗碳化性最好;随着消泡剂掺量的增加,碳化深度逐渐减小。最后,通过试验数据分析和查阅文献取值建立复合助剂改性混凝土的碳化模型,经游程检验,在显著性水平a=0.05下其相关关系显著。     

荷载作用下双掺混凝土碳化机理的试验与数值研究

围绕着含有两种矿物掺合料混凝土(粉煤灰和矿渣)在碳化和静力荷载耦合作用下的劣化过程和机理,揭示了掺合料对混凝土碳化深度、抗折强度的影响规律,同时分析了不同弯曲荷载应力对混凝土碳化深度的影响,并应用多物理场耦合有限元软件COMSOL Multiphysics进行求解。研究结果表明:对于单掺粉煤灰的试件,其抗碳化性能随着掺量的增加而降低;而对于单掺矿渣的试件,矿渣含量为10%时,其抗碳化性能最好,然而当矿渣含量达到40%时,其抗碳化能力大幅降低;对于双掺试件,在任一掺合料取代率达到40%时,抗碳化能力有着显著的降低;在一定应力范围内,弯曲拉应力能显著提高混凝土的碳化深度,而弯曲压应力改善了混凝土的抗碳化能力;COMSOL模拟显示碳化深度试验值和模拟值较为吻合。     

聚合物改性水泥混凝土力学性能试验研究

聚合物改性水泥基复合材料的应用逐渐广泛,文中主要是通过试验的方法对环氧树脂改性水泥混凝土的抗压强度、抗拉强度、抗折强度等力学性能进行了试验研究,试验通过聚合物掺量为0、3%、5%、8%、10%这五种混凝土试件测得的各种强度及弹性模量,得到了聚合物掺量对聚合物改性水泥混凝土力学性能的影响,并提出了混凝土的强度评价指标,试验结论:当聚合物掺量在8%~10%范围内时对混凝土力学性能综合改性效果最好。     

聚合物改性混凝土力学性能试验研究

聚合物改性水泥混凝土是近年来新兴的一种聚合物改性水泥基复合材料,主要针对环氧树脂改性水泥混凝土的基本力学性能进行了试验研究,试验中聚合物掺量采用了0、5%、10%、15%、20%这五种配合比,得到了聚合物掺量对聚合物改性水泥混凝土力学性能的影响,并通过电镜扫描试验从微观方面分析掺加聚合物后对混凝土的影响,试验结论:当聚合物掺量在10%左右时对混凝土力学性能综合改性效果最好。     

改性聚丙烯纤维混凝土碳化试验研究

采用快速碳化试验对掺入改性聚丙烯粗纤维和聚丙烯粗细混杂纤维(改性纤维与未改性纤维组合)的混凝土进行碳化,测定掺加不同纤维组合混凝土3,8,28 d的碳化深度,并与普通混凝土碳化深度进行对比,研究改性聚丙烯纤维和聚丙烯混杂纤维对混凝土抗碳化性能的影响。试验结果表明:在混凝土中单掺改性聚丙烯纤维使混凝土的碳化深度有所上升,而掺加聚丙烯混杂纤维纤维能改善混凝土的抗碳化性能,其效果优于单掺改性聚丙烯纤维和普通混凝土。     

粉煤灰掺量对混凝土碳化特性的试验研究

选择合适的粉煤灰掺量既可改善混凝土的工作性能又能保证混凝土的耐久性。通过对不同粉煤灰掺量下的混凝土试件进行碳化试验研究,分析不同粉煤灰掺量对混凝土碳化性能的影响。试验结果表明,粉煤灰掺量超过40%时,对钢筋混凝土明显不利。     

不同养护龄期矿物掺合料自密实混凝土 碳化性能试验

设计了单掺粉煤灰、矿粉、石灰石粉、双掺粉煤灰矿粉、双掺粉煤灰石灰石粉5个系列的自密实混凝土试件,通过不同养护龄期的快速碳化试验研究不同矿物掺合料对自密实混凝土抗碳化性能的影响,并与普通混凝土抗碳化性能做对比。结果表明:养护龄期98 d左右,单掺矿粉的自密实混凝土抗碳化性能最好;养护龄期超过98 d的矿物掺合料自密实混凝土碳化深度逐渐增大;单掺石灰石粉自密实混凝土,其碳化深度值受养护龄期影响不大;矿物掺合料自密实混凝土等量取代水泥是有优势的。     

拉压应力下自密实混凝土碳化性能试验研究

制作了4组单掺粉煤灰自密实混凝土试件和2组复掺粉煤灰与矿渣的自密实混凝土试件,以及1组用以对比的普通混凝土试件.通过快速碳化试验研究各种拉、压应力水平,掺和料用量等因素对自密实混凝土抗碳化性能的影响规律.研究表明:在各种拉、压应力水平下,掺量在40％(质量分数,下同)以内时粉煤灰对混凝土碳化性能的影响很小,超过40％后其影响迅速增大,而复掺粉煤灰与矿渣后混凝土的抗碳化性能大大改善,两者按质量比1:1复掺时,水泥取代率可提高至60％.自密实混凝土的碳化深度随着拉应力水平的增大而增大,而随着压应力水平的增大呈现先减小后增大的变化趋势.提出了应力状态下自密实混凝土碳化深度预测模型的建立方法.     

大掺量矿物掺合料自密实混凝土抗碳化性能研究

设计了单掺粉煤灰和复掺粉煤灰与矿渣微粉的3个系列自密实混凝土试件.通过快速碳化试验、吸水试验,研究单掺粉煤灰和复掺粉煤灰与矿渣微粉对自密实混凝土抗碳化性能的影响.结果表明:当粉煤灰单掺掺量大于40%(质量分数)后,随着粉煤灰掺量的增大,自密实混凝土抗碳化能力迅速下降;粉煤灰与矿渣微粉复掺可显著缓和大掺量粉煤灰自密实混凝土抗碳化性能的下降.矿物掺合料对自密实混凝土抗碳化性能的影响存在正负效应.     

钢纤维再生粗骨料混凝土碳化试验

为了研究钢纤维体积率、再生粗骨料取代率及水灰比对混凝土抗碳化性能的影响,将实验室废弃的强度等级为C30的混凝土试块加工处理后制成粒径范围为5~31.5 mm的骨料,针对这种骨料按不同掺量,加入不同体积率的钢纤维,按照不同水灰比配制的钢纤维再生混凝土试样进行碳化试验。结果表明:其它相同条件下,钢纤维体积率在0.5%~1.5%,再生混凝土碳化深度明显较小;仅考虑再生粗骨料对碳化深度影响时,当再生粗骨料取代率为50%,碳化深度最小;同理,仅考虑水灰比,当水灰比为0.4时,混凝土抗碳化性能较好。通过对钢纤维再生混凝土抗碳化模型研究,并引入抗碳化系数α和β,得到了钢纤维再生混凝土的碳化龄期与碳化深度的模型。研究成果对钢纤维再生混凝土应用具有重要的理论意义。     

粉煤灰掺量和养护条件不同对混凝土力学性能及抗碳化性能研究

本文主要研究粉煤灰掺量、养护条件对不同强度等级混凝土力学性能与抗碳化性能的影响,混凝土强度等级采用C30、C40、C50,粉煤灰掺量为0%、10%、20%、30%,水胶比为0.46、0.38、0.34,养护方式为标准养护、自然养护。试验结果表明:粉煤灰在相同或不同条件养护下,粉煤灰掺量都不宜超过20%;粉煤灰混凝土的抗碳化性能随水胶比的降低而减少;标准养护下粉煤灰混凝土的碳化深度低于自然养护条件。     

长期持载对粉煤灰混凝土碳化性能影响实验研究

本文基于对在役混凝土的耐久性的分析,综合考虑粉煤灰的掺量和不同轴压荷载水平两个自变量,对五组不同粉煤灰掺量的混凝土进行长期轴压持载应力状态下粉煤灰混凝土碳化性能实验。分析实验结果得到结论:粉煤灰掺量的增加使得混凝土抗碳化性能降低。同时,对在长期持续荷载情况下,四种掺量的粉煤灰混凝土的碳化深度随荷载的增加呈现先减小后增大的趋势,在20%极限荷载时,长期持续荷载下四个实验组的碳化深度均为最低,此时粉煤灰混凝土的抗碳化性能最好,在60%极限荷载时,长期持续荷载下粉煤灰混凝土的抗碳化性能最差。     

粉煤灰掺量对混凝土的抗碳化性能的影响

本文研究了不同掺量的粉煤灰对混凝土抗碳化性能的影响,试验结果表明,掺入一定量的粉煤灰后,混凝土的抗碳化性能有所下降,随着粉煤灰掺量的增大,混凝土的抗碳化深度越大,碳化速度越快。     

自然养护粉煤灰混凝土性能的试验研究

鉴于粉煤灰掺量是影响粉煤灰混凝土强度及碳化深度的重要因素,为此,对不同掺量的粉煤灰混凝土在自然气候中的强度发展和碳化深度进行了试验研究,结果表明,粉煤灰掺量过大或过小,混凝土的强度和耐久性能均不稳定,当粉煤灰掺量为20%~60%时,混凝土的强度发展与碳化速度均较稳定。     

高性能混凝土耐久性能试验研究

以3种不同水胶比和矿物掺合料掺量为变量,研究混凝土抗氯离子扩散、抗渗、抗碳化性能的变化。通过试验得出:水胶比0.33,双掺(20%石灰石粉+10%矿渣)的28 d强度最高,其扩散系数最小;良好养护的混凝土试件,其材料自身的抗水渗透能力均较好,且随着强度的提高,其渗水高度略有降低。随着碳化时间的增长,混凝土碳化深度逐渐增加,但碳化28 d后平均碳化深度均小于10 mm;根据试验结果,可为今后高性能混凝土配合比设计提供依据。     

基于混凝土碳化耐久性的粉煤灰临界掺量

为了得到保证混凝土碳化耐久性前提下,在0.36~0.60范围内各水胶比(mW/mB)混凝土的临界粉煤灰掺量(wFA,c),在CO2体积分数(20±3)%,温度(20±2)℃,相对湿度(70±5)%的条件下进行加速碳化试验,测试了水胶比0.36,0.43,0.50,粉煤灰掺量(wFA)0%,20%,40%,60%以及水胶比0.60,粉煤灰掺量0%的混凝土碳化深度,混凝土试件经7d自然养护,自然养护期间日均气温为12.8℃.定量分析了水胶比与粉煤灰掺量对混凝土碳化性能的影响规律,建立了20mm碳化深度下混凝土临界粉煤灰掺量与水胶比之间关系的数学模型.结果表明:在各水胶比条件下,混凝土碳化深度均随粉煤灰掺量的增加而增大,当粉煤灰掺量超过20%以后,混凝土碳化速率均明显提高;混凝土碳化耐久性随水胶比增大而加速劣化.20mm碳化深度下混凝土临界粉煤灰掺量与水胶比之间关系的数学模型为:wFA,c=174.8-280.9mW/mB.根据该数学模型,在给定的水胶比条件下能计算出确保混凝土碳化耐久性的临界粉煤灰掺量.